1、半導(dǎo)體芯片制造 中級工復(fù)習(xí)題一 判斷題：1. 單晶是原子或離子沿著三個(gè)不同的方向按一定的周期有規(guī)則的排列，并沿一致的 晶體學(xué)取向所堆垛起來的遠(yuǎn)程有序的晶體。( )2. 遷移率是反映半導(dǎo)體中載流子導(dǎo)電能力的重要參數(shù)。摻雜半導(dǎo)體的電導(dǎo)率一方面 取決于摻雜的濃度，另一方面取決于遷移率的大小。同樣的摻雜濃度，載流子的 遷移率越大，材料的電導(dǎo)率就越高。()3. 點(diǎn)缺陷，如空位、間隙原子、反位缺陷、替位缺陷，和由它們構(gòu)成的復(fù)合體。() 4. 位錯(cuò)就是由范性形變造成的，它可以使晶體內(nèi)的一原子或離子脫離規(guī)則的周期排列而位移一段距離，位移區(qū)與非位移區(qū)交界處必有原子的錯(cuò)位，這樣產(chǎn)生線缺陷 稱為位錯(cuò)。()5. 拋光

2、片的電學(xué)參數(shù)包括電阻率，載流子濃度，遷移率，直徑、厚度、主參考面等。 ()6. 液相外延的原理是飽和溶液隨著溫度的降低產(chǎn)生過飽和結(jié)晶。()7. 離子源是產(chǎn)生離子的裝置。（ ）8. 半導(dǎo)體芯片制造工藝對水質(zhì)的要求一般. （）9. 光致抗蝕劑在曝光前對某些溶劑是可溶的，曝光后硬化成不可溶解的物質(zhì)，這一 類抗蝕劑稱為負(fù)性 光致抗蝕劑，由此組成的光刻膠稱為負(fù)性膠。 （）10. 設(shè)備、試劑、氣瓶等所有物品不需經(jīng)嚴(yán)格清潔處理，可直接進(jìn)入凈化區(qū)。 （） 11. 干法腐蝕清潔、干凈、無脫膠現(xiàn)象、圖形精度和分辨率高。 （）12. 光刻工藝要求掩膜版圖形黑白區(qū)域之間的反差要低。 （）13. 在半導(dǎo)體集成電路中，各

3、元器件都是制作在同一晶片內(nèi)。因此要使它們起著預(yù)定 的作用而不互相影響，就必須使它們在電性能上相互絕緣。 （）14. 金屬剝離工藝是以具有一定圖形的光致抗蝕劑膜為掩膜，帶膠蒸發(fā)或?yàn)R射所需的金屬，然后在去除光致抗蝕劑膜的同時(shí)，把膠膜上的金屬一起去除干凈。（） 15. 表面鈍化工藝是在半導(dǎo)體芯片表面復(fù)蓋一層保護(hù)膜，使器件的表面與周圍氣氛隔離。（）二 選擇題1. 下列材料屬于n型半導(dǎo)體是ac 。a 硅中摻有元素雜質(zhì)磷(p)、砷(as) b硅中摻有元素雜質(zhì)硼(b)、鋁(al)c砷化鎵摻有元素雜質(zhì)硅(si)、碲(te)d砷化鎵中摻元素雜質(zhì)鋅、鎘、鎂2. 屬于絕緣體的正確答案是b。1a 金屬、石墨、人體、大

4、地b橡膠、塑料、玻璃、云母、陶瓷c硅、鍺、砷化鎵、磷化銦d 各種酸、堿、鹽的水溶液（ a ）10、說明構(gòu)成每個(gè)單元所需的基本門和基本單元的集成電路設(shè)計(jì)過程叫： a、邏輯設(shè)計(jì) b、物理設(shè)計(jì) c、電路設(shè)計(jì) d、系統(tǒng)設(shè)計(jì)（ d ）11、腐蝕二氧化硅的水溶液一般是用a、鹽酸 b、硫酸 c、硝酸 d、氫氟酸（ d ）12、下列晶體管結(jié)構(gòu)中，在晶體管輸出電流很大時(shí)常使用的是：a、單基極條圖形 b、雙基極條圖形c、基極和集電極引線孔都是馬蹄形結(jié)構(gòu) d、梳狀結(jié)構(gòu)3. 位錯(cuò)的形成原因是c。a 位錯(cuò)就是由彈性形變造成的b位錯(cuò)就是由重力造成的c位錯(cuò)就是由范性形變造成的d 以上答案都不對4. 硅外延生長工藝包括 ab

5、cd 。 a 襯底制備b原位hcl腐蝕c生長溫度，生長壓力，生長速度d 尾氣的處理5. 硅外延片的應(yīng)用包括abcd 。a 二極管和三極管b電力電子器件；c大規(guī)模集成電路d 超大規(guī)模集成電路6. 離子注入層的深度主要取決于離子注入的a 。a 能量b劑量7. 離子注入層的雜質(zhì)濃度主要取決于離子注入的b。a 能量（ d ）16、從離子源引出的是：b劑量a、原子束 b、分子束 c、中子束 d、離子束（ b ）17、恒定表面源擴(kuò)散的雜質(zhì)分布在數(shù)學(xué)上稱為什么分布？a、高斯函數(shù) b、余誤差函數(shù) c、指數(shù)函數(shù) d、線性函數(shù) （ a ）18、在溫度相同的情況下，制備相同厚度的氧化層，分別用干氧，濕氧和水汽氧化，

6、哪個(gè)需要的時(shí)間最長？a、干氧 b、濕氧 c、水汽氧化 d、不能確定哪個(gè)使用的時(shí)間長 （ d ）19、下列說法錯(cuò)誤的是：a、擴(kuò)散是微觀離子的一種熱運(yùn)動(dòng)方式，運(yùn)動(dòng)結(jié)果使?jié)舛确植稼呌诰鶆?b、間隙式雜質(zhì)從一個(gè)間隙到相鄰位置的運(yùn)動(dòng)為間隙式擴(kuò)散c、以間隙形式存在于硅中的雜質(zhì)，主要是那些半徑較小的雜質(zhì)原子8. 號液是a 過氧化氫清洗液.2a 堿性b酸性 c中性9. 二氧化硅在擴(kuò)散時(shí)能對雜質(zhì)起掩蔽作用進(jìn)行c 擴(kuò)散。a 預(yù) b再 c .選擇10. 介質(zhì)隔離是以絕緣性能良好的電介質(zhì)作為“隔離墻”來實(shí)現(xiàn)電路中各元器件間彼此電絕緣的一種隔離方法。常用的電介質(zhì)是c層。a 多晶硅b氮化硅 c二氧化硅11. 光刻工藝是利

7、用感光膠感光后抗腐蝕的特性在半導(dǎo)體晶片表面的掩膜層上的工藝aa 刻制圖形 b.繪制圖形 c制作圖形12. 將預(yù)先制好的掩膜直接和涂有光致抗蝕劑的晶片表面接觸，再用紫外光照射來進(jìn)行曝光的方法，稱為 a 接觸a 曝光。a接近式 c投影13. 按蒸發(fā)源加熱方法的不同，真空蒸發(fā)工藝可分為：a 蒸發(fā)、b蒸發(fā)、離子束蒸發(fā)等。a 電阻加熱b電子束c蒸氣原子14. 單相3線插座接線有嚴(yán)格規(guī)定 a “左零”“右火”ab “左火”“右零”15. 人們規(guī)定： a 36伏以下a 電壓為安全電壓.b 50伏以下 c 24 伏以下三 填空題：1、 在擴(kuò)散之前在硅表面先沉積一層雜質(zhì)，在整個(gè)過程中這層雜質(zhì)作為擴(kuò)散的雜質(zhì)源，

8、不再有新的雜質(zhì)補(bǔ)充，這種擴(kuò)散方式稱為：恒定表面源擴(kuò)散2、 對標(biāo)準(zhǔn)單元設(shè)計(jì) eda 系統(tǒng)而言，標(biāo)準(zhǔn)單元庫應(yīng)包含以下內(nèi)容：邏輯單元符號庫 、和功能單元庫 、拓?fù)鋯卧獛?、版圖單元庫。3、在一個(gè)晶圓上分布著許多塊集成電路，在封裝時(shí)將各塊集成電路切開時(shí)的切口叫劃片槽。4 、大容量可編程邏輯器件分為復(fù)雜可編程邏輯器件和現(xiàn)場可編程門陣列 。5、全定制、半定制版圖設(shè)計(jì)中用到的單元庫包含符號圖 、抽象圖 、線路圖和版圖 。36、 半導(dǎo)體材料有兩種載流子參加導(dǎo)電，具有兩種導(dǎo)電類型。一種是 電子，另一種是 空穴。7、 半導(dǎo)體材料可根據(jù)其性能、晶體結(jié)構(gòu)、結(jié)晶程度、化學(xué)組成分類。比較通用的則是根據(jù)其化學(xué)組成可分為元素

9、半導(dǎo)體、化合物半導(dǎo)體、固溶半導(dǎo)體三大類。8、半導(dǎo)體材料的主要晶體結(jié)構(gòu)有金剛石型、 閃鋅礦型、纖鋅礦型。9、 拋光片的質(zhì)量檢測項(xiàng)目包括： 幾何參數(shù) ，直徑、厚度、主參考面、副參考面、平整度、彎曲度等；電學(xué)參數(shù)，電阻率，載流子濃度，遷移率等；晶體質(zhì)量，晶向，位錯(cuò)密度。10、外延生長方法比較多，其中主要的有化學(xué)氣相外延、液相外延、金屬有機(jī)化學(xué)氣相外延、 分子束外延、原子束外延、固相外延等。11、離子注入是借其動(dòng)能強(qiáng)行進(jìn)入靶材料中的一個(gè)非平衡 物理過程。12、半導(dǎo)體中的離子注入摻雜是把摻雜劑離子 加速到的需要的能量，直接注入到半導(dǎo)體晶片中，并經(jīng)適當(dāng)溫度的退火處理。13、空氣中的一個(gè)小塵埃將影響整個(gè)芯片

10、的完整性、成品率，并影響其電學(xué)性能和可靠 性，所以半導(dǎo)體芯片制造工藝需在超凈廠房內(nèi)進(jìn)行。14、在白光照射二氧化硅時(shí)，不同的厚度有不同的干涉色。15、在半導(dǎo)體工藝中，硫酸常用于去除光刻膠和配制洗液等。16、化學(xué)清洗中是利用硝酸的強(qiáng)酸性 和強(qiáng)氧化性 將吸附在硅片表面的雜質(zhì)除去。17、用肉眼或顯微鏡可觀察二氧化硅的以下質(zhì)量：顏色是否均勻、結(jié)構(gòu) 是否致密；表面無 斑點(diǎn)、無白霧、不發(fā)花；表面無裂紋、無針孔。18、腐蝕v形槽一般采用各向異性的濕法化學(xué)腐蝕方法.19、光刻工藝一般都要經(jīng)過涂膠、 前烘 、曝光、 顯影 、堅(jiān)膜、腐蝕、 去膠 等步驟。20、工藝人員完成工藝操作后要認(rèn)真、及時(shí)填寫工藝記錄，做到記錄

11、內(nèi)容詳細(xì)、真實(shí)、完整、書寫工整、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。四 綜合題1. 襯底清洗過程包括哪幾個(gè)步驟？有什么作用？答：（1）擦洗表面的大塊污物；（2）浸泡；（3）化學(xué)腐蝕；（4）水清洗；（5）干燥。 作用：（略）2. 什么是離子？答：原子（原子團(tuán)）、分子（分子團(tuán)）失去或獲得電子后所形成的帶電粒子稱為離子4a3. 操作人員的質(zhì)量職責(zé)是什么？答：操作人員的質(zhì)量職責(zé)是：（1）按規(guī)定接受培訓(xùn)考核，以達(dá)到所要求的技能、能 力和知識(shí)；（2）嚴(yán)格按工藝規(guī)范和工藝文件進(jìn)行操作，對工藝質(zhì)量負(fù)責(zé)；（3）按規(guī) 定填寫質(zhì)量記錄，對其準(zhǔn)確性、完整性負(fù)責(zé)；（4）做好所使用的儀器、設(shè)備、工具 的日常維護(hù)保養(yǎng)工作；（6）對違章作業(yè)造成的質(zhì)量

12、事故負(fù)直接責(zé)任。4. 為什么說潔凈技術(shù)是半導(dǎo)體芯片制造過程中的一項(xiàng)重要技術(shù)？答：半導(dǎo)體芯片制造，尤其是隨著高度集成復(fù)雜電路和微波器件的發(fā)展，要求獲得 細(xì)線條、高精度、大面積的圖形，各種形式的污染都將嚴(yán)重影響半導(dǎo)體芯片成品率 和可靠性。生產(chǎn)中的污染，除了由于化學(xué)試劑不純、氣體純化不良、去離子質(zhì)量不 佳引入之外，環(huán)境中的塵埃、雜質(zhì)及有害氣體、工作人員、設(shè)備、工具、日用雜品 等引入的塵埃、毛發(fā)、皮屑、油脂、手汗、煙霧等都是重要汚染來源。例如，pn結(jié) 表面污染上塵埃、皮屑、油脂等將引起反向漏電或表面溝道，手汗引起的 n 離子沾 污會(huì)使mos器件閾值電壓飄移，甚至導(dǎo)致晶體管電流放大系數(shù)不穩(wěn)定，空氣中塵埃

13、 的沾污將引起器件性能下降，以致失效；光刻涂膠后塵埃的沾污將使二氧化硅層形 成針孔或小島；大顆粒塵埃附著在光刻膠表面，會(huì)使掩膜版與芯片間距不一致，使 光刻圖形模糊；高溫?cái)U(kuò)散過程中，附著在硅片上的塵埃將引起局部摻雜和快速擴(kuò)散， 使結(jié)特性變壞。所以潔凈技術(shù)是半導(dǎo)體芯片制造過程中的一項(xiàng)重要技術(shù)。5、對于大尺寸的 mos 管版圖設(shè)計(jì)，適合采用什么樣的版圖結(jié)構(gòu)？簡述原因。 答：(1)s 管的版圖一般采用并聯(lián)晶體管結(jié)構(gòu)。采用并聯(lián)晶體管結(jié)構(gòu)后，可共用源區(qū)和漏區(qū)，使得在同樣寬長比的情況下，漏區(qū)和源區(qū)的面積被減小，并因此使得器件源極和漏極的 pn 結(jié)電容被減小，對提高 電路的動(dòng)態(tài)性能很有好處。(2)寸器件在版圖

14、設(shè)計(jì)時(shí)還采用折疊的方式減小一維方向上的尺寸。因?yàn)槠骷某叽绱?，即叉指的個(gè)數(shù)較多，如果采用簡單并列的方式，將由于叉指到信號引入點(diǎn)的距離不同引起信號強(qiáng)度的差異。同時(shí)，由于在一維方向上的工藝離散性，也將導(dǎo)致最左端的叉指和最右端的叉指所對應(yīng)的并聯(lián)器件在參數(shù)和結(jié)構(gòu)上 產(chǎn)生失配。5246、集成電路封裝有哪些作用？答：(1)機(jī)械支撐和機(jī)械保護(hù)作用。(2)傳輸信號和分配電源的作用。 (3)熱耗散的作用。(4)環(huán)境保護(hù)的作用。7、什么叫光刻？ 光刻工藝質(zhì)量的基本要求是什么？答：光刻是一種圖形復(fù)印和化學(xué)腐蝕相結(jié)合的精密表面加工技術(shù)。對光刻工藝質(zhì)量的基本要求是：刻蝕的圖形完整、尺寸準(zhǔn)確、邊緣整齊、線條陡直；圖片內(nèi)無小島、不染色、腐蝕干凈；圖形套合十分準(zhǔn)確；介質(zhì)膜或金屬膜上 無針孔；硅片表面